췌도(랑게르한스섬) 이식은 당뇨병 치료에 있어 획기적인 발전을 이루어낸 대표적인 방법 중 하나다. 췌도는 혈당 조절 호르몬인 인슐린을 분비하는 췌장의 세포 덩어리이다.
전통적으로 당뇨병 치료에는 인슐린 주사나 경구 약물로 혈당을 조절하는 방식이 널리 알려져있으나, 이같은 방법은 대개 일시적인 효과를 낼 뿐이다.
이와 달리 췌장 기능을 복원해 인슐린 생산을 정상화시키는 췌도 이식이 최근들어 혁신적인 당뇨병 치료법으로 주목받고 있다.
국내 연구진이 피부 밑에 췌장 조직을 이식해 혈당을 조절하는 획기적인 당뇨병 치료법을 개발해 관심을 모으고 있다.
울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 강현욱 교수팀은 피하 조직에 이식해도 혈당 조절 기능을 할 수 있는 췌도 이식체를 만드는데 성공했다고 29일 밝혔다.
췌도는 심각한 인슐린 분비 장애를 겪는 제1형 당뇨 환자의 간이나 신장에 이식해 왔다. 췌도를 간이나 신장에 이식한 이유는 기능을 제대로 발휘하려면 풍부한 혈관이 있어야 하기 때문이다.
혈관 밀도가 낮은 피하 조직은 췌도를 이식할 곳으로 고려되지 않았다. 그러나 UNIST 연구팀은 다층 시트형 구조를 고안해 피하 조직에서도 효율이 높은 이식체를 개발하는 데 성공했다.
이 구조는 혈관과 췌도 간 거리를 최소화할 수 있게 이식체의 상부층과 하부층에 췌도가 집중된 형태를 띠고 있다.
췌도의 분포 밀도를 정교하게 조절해 충분한 산소와 영양분을 전달받을 수 있도록 한 것이다. 췌도 외 이식체 물질은 모두 생체 친화 물질로 이뤄졌다.
연구팀은 이식체의 복잡한 구조를 정밀 바이오 3D프린팅을 통해 찍어냈다. 이를 통해 인체 피하에 이식이 적합한 크기로도 제작이 가능해 임상 적용성이 매우 뛰어난게 특징이다. 또 면역 반응을 억제하는 항섬유화 약물을 이식체 안에 넣어 국소 전달이 가능한 것도 강점이다.
연구팀은 앞으로 동물 췌도를 사람에게 이식하는 이종 췌도 이식 분야에 도전한다는 목표아래 관련 연구를 적극 추진 중이다. 현재 췌도 이식은 주로 자가 췌장이나 장기 기증자의 췌장에서 분리한 췌도를 사용하기에 공급이 달린다.
실제 연구팀이 실험에서는 개발된 췌도 이식체를 이식받은 당뇨병 쥐의 경우 4개월 동안 혈당 조절 효과를 유지한 것으로 입증됐다. 연구팀은 이식체를 임상에 적용하기 위한 연구를 지속하고 있으며, 대동물 실험을 준비 중이다.
강현욱 교수는 "이번 연구는 제1형 당뇨병 치료 기술 개발을 위한 새롭고 획기적인 접근법을 제시했다는 점에서 의미가 크다"며 "향후 많은 당뇨 환자들의 삶의 질 향상에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
국내 당뇨병 환자는 2020년 기준으로 600만명을 넘어섰다. 당뇨전단계까지 포함하는 1500만명에 육박한다. 65세 이상 인구의 51%가 당뇨를 앓거나 당뇨위험군이다. 이들에게 이번 연구는 희소식이 될 것으로 보인다.
이번 연구는 산업통상자원부와 산업기술평가관리원의 연구비 지원에 의한 산업기술 알키미스트 프로젝트 사업을 통해 이뤄졌다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼스'(Advanced Materials)에 지난 9월 23일 온라인으로 게재됐다.
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